老撾中亞水泥廠水泥生產(chǎn)線的技術(shù)改造

試驗研究

老撾中亞水泥廠水泥生產(chǎn)線的技術(shù)改造

□□ 王金成1，常捷2，徐成崗2，孫手棒2(1.中國航空技術(shù)北京有限公司，北京100101；2.四川卡森科技有限公司，四川 成都610021)

摘要：對老撾中亞水泥廠水泥生產(chǎn)線存在的問題進(jìn)行了診斷和分析，提出了綜合技改方案。主要包括：將石灰石簡易堆棚改為預(yù)均化堆場，更換大規(guī)格的生料磨，增大分解爐的爐容和改用新型第四代篦冷機(jī)等。通過綜合整改，投產(chǎn)1個月窯系統(tǒng)產(chǎn)量由1 050 t/d提高到了1 600 t/d。

關(guān)鍵詞：水泥生產(chǎn)線；技術(shù)改造；石灰石預(yù)均化；生料磨；分解爐；篦冷機(jī)冷卻系統(tǒng)

文章編號：1009-9441(2015)03-0025-02

中圖分類號：TQ 172.6

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

作者簡介：王金成(1981-)，男，北京市人，工程師，碩士，2004年7月畢業(yè)于北京理工大學(xué)熱能與動力工程專業(yè)，2007年3月畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)動力機(jī)械及工程專業(yè)，現(xiàn)從事水泥EPC總包項目管理工作。

收稿日期：2015-05-19

引言

老撾中亞水泥廠位于老撾南部的沙拉灣省，是國內(nèi)某設(shè)計院設(shè)計的一條1 000 t/d新型干法水泥生產(chǎn)線，燃料采用100%無煙煤，于2011年10月投產(chǎn)。當(dāng)?shù)厮嗍袌銮熬拜^好，該廠生產(chǎn)的水泥供不應(yīng)求，但由于進(jìn)廠石灰石品質(zhì)波動較大，而建廠之初該廠并未設(shè)置石灰石預(yù)均化堆場，導(dǎo)致熟料品質(zhì)不穩(wěn)定?；谝陨锨闆r，該廠于2014年4月初委托四川卡森科技有限公司對現(xiàn)有生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造，要求改造后熟料產(chǎn)量達(dá)到1 500 t/d，改造范圍自石灰石破碎至熟料庫。

四川卡森科技有限公司各專業(yè)技術(shù)人員于2014年4月下旬赴現(xiàn)場進(jìn)行了實地考察，在掌握生產(chǎn)線實際情況后，與該廠技術(shù)人員進(jìn)行了討論和研究，提出了一套完整的技術(shù)改造方案。

1技改方案

1.1　石灰石預(yù)均化設(shè)施改造

原生產(chǎn)線只有簡易的石灰石預(yù)均化堆棚，規(guī)格為21 m×90 m。為減小石灰石質(zhì)量波動對技改后熟料質(zhì)量的影響，在現(xiàn)有石灰石堆棚基礎(chǔ)上新建一個42 m×150 m的石灰石預(yù)均化堆場。按此方案改造后，解決了石灰石成分波動大的問題，保證了熟料的品質(zhì)。該部分改造增加的主要設(shè)備見表1。

表1　石灰石預(yù)均化堆場新增設(shè)備

1.2　生料磨改造

原Φ3.4 m×(8.5+1.5)m生料尾卸磨產(chǎn)量僅為70 t/h，不能滿足技改后的生料需求。目前，適合生料磨系統(tǒng)的先進(jìn)工藝是立磨系統(tǒng)或輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)，但考慮到當(dāng)?shù)毓と说募夹g(shù)水平較低，無法在短時間內(nèi)掌握新技術(shù)，因此，仍采用尾卸管磨工藝。具體的改造方案是將原生料磨更換為Φ4.2 m×(8.5+2)m的管磨機(jī)，并對配套的輔機(jī)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的更換，使改造后生料磨系統(tǒng)產(chǎn)能達(dá)到130 t/h。改造前后生料磨系統(tǒng)主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)見表2。

1.3　預(yù)熱器及預(yù)分解爐系統(tǒng)改造

改造前，預(yù)熱器及預(yù)分解爐系統(tǒng)的運(yùn)行狀況是：分解爐燃料采用100%無煙煤，選用RSP離線式分解爐系統(tǒng)，預(yù)熱器系統(tǒng)設(shè)備按照1 200 t/d的熟料產(chǎn)量配套。

經(jīng)過詳細(xì)的熱工標(biāo)定和論證后，提出了針對性的改造措施。保持原有的預(yù)熱器系統(tǒng)，僅對分解爐進(jìn)行擴(kuò)容改造。

表2　改造前后生料磨系統(tǒng)主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)

大量的生產(chǎn)和試驗研究表明，對于燃煤的RSP分解爐，核心問題是煤粉的燃燒，只有保證爐內(nèi)煤粉的充分燃燒，才能保證生料的充分分解。RSP分解爐中的SC室(燃燒室)作為主燃燒區(qū)，應(yīng)能保證煤粉達(dá)到較高的燃盡度和CaCO3的部分分解，由于爐內(nèi)氣流速度高，燃燒和分解反應(yīng)在SB(預(yù)燃室)和SC室內(nèi)難以完成，需要充分利用MC室(混合室)完成大部分CaCO3的分解反應(yīng)。因此，加大MC室容積，保證煤粉充分燃燒和物料有足夠的停留時間完成CaCO3的分解是分解爐提產(chǎn)的關(guān)鍵。

結(jié)合項目現(xiàn)場實際情況，對分解爐的改造如下：

(1)將MC室的直徑擴(kuò)大，并加高M(jìn)C室的柱體部分，然后做縮口，縮口與原鵝頸管連接，以增大MC室的容積。

(2)調(diào)整三次風(fēng)管進(jìn)燃燒室的位置。

(3)擴(kuò)大窯尾煙室進(jìn)MC室的縮口。

改造后，分解爐的容積顯著增大，有助于改善無煙煤的燃燒效果，提高入窯生料的分解率，增加燒成系統(tǒng)產(chǎn)量。改造前后分解爐的技術(shù)參數(shù)見表3。

表3　改造前后分解爐的技術(shù)參數(shù)

從表3可以看出，改造后爐容增加了27%，氣體的停留時間與改造前相當(dāng)，使得生料粉在分解爐內(nèi)的停留時間長達(dá)7.5 s以上，保證了生料中CaCO3分解率>95%，完全可確保熟料產(chǎn)量達(dá)到1 500 t/d的技改目標(biāo)。

1.4　回轉(zhuǎn)窯及窯頭冷卻系統(tǒng)改造

對Φ3.3 m×50 m回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使其最高轉(zhuǎn)速由3.91 r/min提高到4.20 r/min，以滿足熟料的薄料快燒，提高回轉(zhuǎn)窯的單位容積產(chǎn)量。同時，對篦冷機(jī)進(jìn)行改造，原篦冷機(jī)冷卻能力不足，最高冷卻能力僅為1 400 t/d，且設(shè)備故障率高，將其更換為新型第四代篦冷機(jī)，配套的篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)全部更換，窯頭廢氣風(fēng)機(jī)也進(jìn)行相應(yīng)更換，以滿足增產(chǎn)后熟料冷卻的需要。改造前后熟料冷卻系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)見表4。

表4　改造前后熟料冷卻系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)

2改造效果

該技改項目于2014年8月全面開工，利用當(dāng)?shù)?個月的雨季時間進(jìn)行施工安裝，已于2014年12月點火投產(chǎn)運(yùn)行。截至2015年1月底，熟料產(chǎn)量穩(wěn)定在1 600 t/d以上，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。改造前后，生料粉磨系統(tǒng)和燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)見表5。

表5　生料粉磨系統(tǒng)和燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)

從表5可看出，生產(chǎn)線改造后，不僅產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到并超過了預(yù)期的技改目標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量也完全滿足技改要求。按增加的產(chǎn)量計算，每年可新增熟料量約16.5萬t(1 050 t/d提高到1 600 t/d，按年運(yùn)轉(zhuǎn)300 d計算)，圓滿達(dá)到業(yè)主方的預(yù)期要求。該項目的成功實施，不僅擴(kuò)大了老撾中亞水泥廠在當(dāng)?shù)厥袌龅墓?yīng)能力，還為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

(編輯芋艷梅)